Válvulas (Direcionais)

Objetivo principal: direcionar e distribuir ar comprimido.

Estas válvulas bloqueiam ou dão passagem para o ar comprimido, direcionam o ar para um lado e para outro.

Tipos de válvulas:

• Distribuidoras; $\leftarrow$$\leftarrow$ Mais usadas
• Reguladoras;
• Direcionais;
• De bloqueio
• Sequenciais

Válvulas Distribuidoras

Exemplos:

Detalhes:

• Simbologia;
• Tipos de acionamento;
• Configurações

Classificação

• No. de vias e posições;
• Tipo de acionamento;
• Construção interna.

Exemplos:

• Válvula 3/2 (Válvula 4/2, válvula 5/2, válvula 5/3) - nomenclatura:

• Posições: Número de condições que a válvula apresenta (repouso, atuada). Cada posição é representada por um quadro no desenho:

  

  Mais usadas: 2 e 3 posições.

• Vias: quantidade de orifícios ou conexões.

  Exemplo:

  Como esta válvula possui 2 "caixas" e 2 orifícios é uma válvula de 2/2.

  Detalhes: sentido do ar-comprimido:

  Exemplo${}_2$$_2$: outra válvula:

  Se nota 3 orifícios, ou 3 vias e 2 "caixas" (então 2 posições).

  Exemplo${}_3$$_3$:

  => válvula de 2 posições mas... 4 orifícios/conexões (4 vias):

  Portanto é uma válvula 4/2.

  Outros exemplos:

Identificação das vias/conexões: normas ISO e CETOP:

Obs.: Os orifícios de entrada e de saída do ar são atualmente indicados por algarismos (números) mas ainda se encontram válvulas antigas utilizando letras nesta identificação dos orifícios.

Exemplo com válvulas:

A numeração dos orifícios é normalizada pelo CETOP RP68P e mostra que:

• 1 é o orifício de abastecimento, suprimento de ar comprimido;
• 2 ou 4 (algarismos pares) são os orifícios de trabalho , conexões por onde sai o ar para realizar um trabalho;
• 3 ou 5 (algarismos ímpares) são os orifícios de escape, exaustão , conexões por onde o ar sai para a atmosfera;
• 10, 12, 14 - são orifícios piloto (recebem ar de pilotagem) - (estes algarismos podem também indicar apenas o “lado” da válvula);
• operada em 12 , o orifício 1 fica conectado com o 2; e
• operada em 10 , o orifício 1 fica bloqueado, conectado com nada, com 0.

Exemplo com válvula 3/2:

Figura acima: primeiro caso: válvula que está normalmente fechada (NF). Segundo caso, mesma tipo de válvula, mas está na posição normalmente aberta (NA).

Observações:

1. A posição em repouso de uma válvula normalmente é a da direita (para as válvulas de 2 posições) e a "caixa" central para a válvula de 3 posições.

Exemplos:

Ex${}_1$$_1$:	Ex${}_2$$_2$:

Ex${}_3$$_3$:

Ex${}_4$$_4$:

Outros exemplos:

Desenho:	Símbologia:

Tipos de Acionamento:

As válvulas são acionadas por operadores que podem ser:

• Manual;
• Mecânico;
• Por ar-comprimido (pneumático);
• Elétrico

Tipos de acionamento manual:

• Manual genérico;
• Pulsador (push button)
• Interligado (entrelaçado);
• Alavanca;
• Pedal:

Acionamentos manuais:

Acionamentos mecânicos:

Observações:

1. Exemplo de cilindro de ação simples com retração automática (por mola) com comando manual mecânico:

   Diagrama:

2. Exemplo de válvula 3/2 NA e 4/2 com acionamento mecânico e retorno por mola, acionada x desacionada:

3. Detalhe de uma chave elétrica (pulsador elétrico):

Observações

1. Acionamento elétrico: Alimentação padrão de 24 Volts. Os solenóides de algumas válvulas trabalham entre 10 à 30 Vdc e existem versões AC.
2. As bobinas dos solenóides destas válvulas seguem padrões (certos diâmetros típicos) para faciitar sua troca (manutenção).
3. Detalhe elétrico de botoeira elétrica:

Acionamentos pneumáticos:

Observações: As conexões piloto transmitem uma elevação de pressão do ar na linha. Esta pressão não é suficiente para deslocar o carretel, de modo que ela age em um pequeno atuador interno, o qual move este carretel. Expressões como “suprimento externo do ar do piloto” ou “exaustão do piloto canalizada”, etc. referem-se a este mini atuador interno. Conexões pilotos não são consideradas “vias” de entrada de ar:

Com o piloto (12) acionado, o ar vai do suprimento (1) para a conexão de trabalho (2).	Com o piloto (14) acionado, o ar vai do suprimento (1) para a conexão de trabalho (4).

Por extensão de sentido, mesmo não havendo acionamento por piloto, as denominações 12 e 14 indicam o “lado” da válvula, como no exemplo abaixo: o acionamento 14 é por solenoide/piloto e o acionamento 12 é por mola:

No exemplo à seguir, a energização do solenoide do lado 12 promove a ligação entre as conexões 1 e 2 — desligado o solenoide, a mola do lado 10 promove a ligação de 1 com nada (“nada” = 0):

Acionamentos pneumáticos/elétricos:

Exemplos de Válvulas e Acionamentos:

Outros símbolos:

Obs.: Silenciadores são comumento usados nas saídas de retorno de ar. Reduzir descobforto acústico.

Visualização física de uma válvula

Exemplo: Válvula 4/2:

Na posição normal (em repouso), existe conexão entre P para B e A para T (este tipo de conexão é chamada também de "cruzada" ou crosslink. Quando esta válvula está atuada manualmente, a válvula passa para sua posição "paralela" (ou seja, estabelecendo fluxo de P para A e de B para T).

Construção interna:

Exemplo${}_0$$_0$: Válvula 4/2, acionamento manual com recuo por mola:

Esta válvula possui 2 portas de trabalho: A e B, a porta de entrada P e a porta de tanque T. A porta P fica sempre conectada à uma das portas de trabalho (A ou B), enquanto a segunda porta (T) é roteada até o tanque. Na sua posição normal, existe fluxo de P para B e de A para T. Quando atuada, é estabelecido um fluxo de P para A e de B para T -- ver figura abaixo:

Funcionamento:

Posição de Repouso	Válvula atuada

Nota: Figura extraída do Festo FluidSIM (4.2), Didactics material / Basics and working principles / way valves/ 4/2-way valve, two pistons.

Exemplo${}_1$$_1$:

Obs.: o êmbolo da válvula do lado direito está pressionada ou recolhida, o que permite a passagem do ar-comprimido entre as conexões 1-->2.

Exemplo${}_2$$_2$:

Exemplo${}_3$$_3$:

Neste caso, a válvula 5/2 é assionada por ar-comprimido.

Exemplo de funcionamento de uma válvula 5/2: Fonte: https://gifer.com/en/IpRW

Exemplo de válvula 5/2:

Exemplo${}_1$$_1$:

Últimas observações:

1. Existem válvulas de pulso ou com "memória" que não exigem ficar energizadas todo o tempo.
2. A válvula pode possuir dispositivo de segurança para o caso de falta de energia elétrica.
3. Há válvulas com botões mecânicos que acionam mecanicamente o recuo ou avanço de um cilindro pneumático.

Referências

Simbologia Válvulas:

YouTube: Simbologia Válvulas Direcionais (Parte 01) (UP Educação Profissional; 28K visualizações; 21/03/2019) - Norma NBR 8897:

Na parte um (1) desta aula de simbologia das Válvulas Direcionais, faremos uma breve introdução de como as válvulas direcionais são classificadas, quanto: - ao numero de posições; - numero de vias; - posição inicial; - NA ou NF; - tipo de centro; - tipos de acionamentos e; - tipos de retorno. E já apresentaremos o que são as posições de uma válvula e as vias de uma válvula direcional.

YouTube: Simbologia Válvulas Direcionais (Parte 02) (UP Educação Profissional; 68K visualizações; 21/03/2019)

Na parte dois (2) desta aula de simbologia das Válvulas Direcionais, é apresentado como fazemos para identificar as vias e as posições em uma válvula direcional, e como fazemos para nomeá-las conforme a norma ISO 1219. Este conteúdo é apresentado de forma bastante didática e com cinco exemplos, de tipos de válvulas direcionais.

YouTube: Simbologia Válvulas Direcionais (Parte 03) (UP Educação Profissional; 34K visualizações; 21/03/2019)

Na parte três (3) desta aula de simbologia das Válvulas Direcionais, é apresentado os tipos de acionamentos e retornos das válvulas direcionais, conforme a norma ISO 1219. Este conteúdo é apresentado de forma bastante didática e com vários exemplos.

Outras Referências:

1. VÁLVULAS NEUMÁTICAS Y CILINDROS NEUMÁTICOS (8:31; Neheyler Mechatronics; 296.608 visualizações, 24 de fev. de 2018).
2. Página inicial da NEHEYLER MECHATRONICS --> https://www.neheylermechatronics.com
3. Pneumática Básica, IMI Precision Engineering (http://www.imi-precision.com), Technical Report: z7977BR pt/04/15, 2015.

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